实融合·重构地理课堂新生态——中教启星地理虚拟实验教学系统

　　地理实践教学如何突破“做实验难”的困局?中教启星推出地理虚拟实验教学系统初中版和高中版，以虚实融合技术打造40+地理主题实验，覆盖四季成因、灾害避险、农业区位等核心场景，3D交互让抽象概念可视化、地理实践形象化。助力教师轻松驾驭开展地理实验，助力学生地理实践力核心素养提升！

　　【研发背景： 课标要求：从“知识本位”到“素养导向”】

　　《普通高中地理课程标准(2017/2020年版)》与《义务教育地理课程标准(2021年版)》明确提出，地理教学需以“人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力”四大核心素养为培养目标。其中，“地理实践力”被定义为学生通过实验、考察、调查等活动，运用地理工具解决实际问题的能力。

　　然而，传统教学面临三大痛点：

　　场地限制：野外考察成本高、风险大，实验器材操作繁琐；

　　时空局限：大尺度地理现象(如地球公转、水循环)难以直观呈现；

　　安全隐忧：地震、泥石流等灾害实验无法真实模拟。

　　中教启星的破局之道

　　中教启星联合全国地理教研专家、一线教师，历时3年研发，推出地理虚拟实验教学系统初中版和高中版。产品以“广义地理实验”为核心理念，将实验范畴从传统实验室拓展至虚拟野外、文化场景与社会实践，通过3D建模、动态交互、数据可视化技术，实现“理论—实践—探究”闭环，真正落实新课标“做中学”的要求。

　　【产品内容：40+主题实验，覆盖初高中地理实践全场景】

　　一、自然地理实验：探索地球科学奥秘

　　地球运动与宇宙环境

　　四季成因实验：模拟地球公转轨道，动态演示黄赤交角与太阳直射点移动规律，学生可一键切换“二分二至”观察昼夜长短、正午太阳高度变化。

　　月相观测实验：还原地月系运动轨迹，结合古诗词意境(如“月上柳梢头”)，引导学生分析月相变化与时间、方位的关系。

　　地貌与自然灾害

　　流水地貌模拟：通过调整水流速度、泥沙含量，动态生成冲积扇、河漫滩、三角洲等典型地貌，并对比山区与平原河流的侵蚀差异。

　　灾害避险实训

　　地震逃生：模拟教室、操场等场景，学生需在10秒内选择正确避险动作(如“伏地、遮挡、手抓牢”)；

　　泥石流应对：虚拟山区暴雨环境，学生需根据等高线地形图规划逃生路线，避开沟谷低洼地带。

　　自然要素探究

　　土壤实验系列：五色土文化探究：结合北京社稷坛“五色土”历史，分析红壤、黑土、盐碱土的成因及分布；

　　土壤剖面采样：虚拟钻取青藏高原寒漠土与长江水稻土，对比土层厚度、有机质含量差异。

　　二、 人文地理实验：解码人地关系密码

　　农业区位与产业升级

　　传统果园经营：学生化身农场主，从选址(地形、气候)、种植(品种、技术)到销售(交通、市场)，动态调整变量，生成个性化收益报告；

　　现代农业温室：通过调节光照、温湿度、智能灌溉系统，探究科技如何突破自然条件限制。

　　工业区位与绿色转型

　　工业区位升级实验：从传统钢铁厂(依赖矿产、污染严重)到现代科技园(靠近市场、绿色生产)，动态呈现产业转型中的区位因素变迁。

　　地域文化与城乡景观

　　蒙古包搭建实践：还原游牧民族生活场景，学生需按顺序组装“哈那(木架)”“乌耐(顶架)”，理解圆形结构抗风、易拆装的环境适应性；

　　自然资源与环保教育

　　垃圾分类与资源管理：结合北京市分类标准，模拟社区垃圾投放场景，分析可再生资源利用与可持续发展路径。

　　三、 跨学科融合实验

　　古观星台日影观测：融合历史、天文与数学，通过登封观象台模型，探究古人如何利用日影测算节气与历法。

　　【产品亮点：科学设计×深度交互×文化浸润】

　　100%对标新课标：

　　该产品系列实验依据教育部发布的《中小学实验教学基本目录》中的初中地理实验活动和高中地理实验活动主题，严格依据新课程标准要求，精心选择需要用技术来突破的核心知识点，满足目前初中地理实验和高中地理实验教学的基本需求。

　　一线教研参与设计

　　实验设计经北京、上海等地特级教师多轮验证，确保原理严谨、案例典型(如“农业实验”参考烟台苹果、阿克苏冰糖心等真实产区数据)。

　　大尺度时空模拟

　　空间跨越：1秒切换“海边沙滩—青藏冰川—热带雨林”，观察不同地域的地理现象；

　　时间压缩：将46亿年地球的演化浓缩为时间轴动态演示，直观展示古生代→中生代→新生代的环境特征。

　　智能交互系统

　　数据记录：自动生成实验报告(如《日影观测记录表》《土壤PH值对比分析》)，支持导出PDF用于实验数据记录；

　　动态建模：在“热力环流实验”中，学生拖拽冷热源模块，实时生成气流运动动画并形成气压梯度图。

　　立德树人，文化传承

　　传统文化融合：五色土、古观星台、蒙古包等场景设计，潜移默化渗透中华优秀传统文化；

　　家国情怀培养：通过“水土流失”“灾害避险”等实验，引导学生理解国家战略与安全责任。

　　【应用场景：从课堂到课外，满足师生教与学】

　　该产品为普屏版虚拟仿真实验，可以安装在教室智慧大屏/智慧黑板中，也可以安装在教师备课电脑或者学生终端，灵活用于课堂教学、模拟实验、演示实验、学生实验、兴趣小组、研学实践、课后拓展等多个场景，充分发挥虚实结合的优势，先让老师和学生真正动起来，理解地理实验的意义和价值，从而提升地理教学效率。

　　该产品推出后，许多一线老师在参加省市“中小学实验教学说课大赛”过程中，应用中教启星地理虚拟实验教学系统辅助地理实验教学比赛，取得较好的成绩。

　　天津某重点中学老师：“学生通过‘流水地貌’实验，仅用20分钟就理解了‘V型谷—冲积平原—三角洲’的演变规律，极大的提高了教学效率，突破教学的难点”。

　　贵州某重点中学老师：“虚拟野外考察弥补了实地资源不足，学生第一次‘登上’青藏高原采集土壤标本，穿越时空，仿佛成为科学家开展科学考察!”

　　教育部专家也评价到：“该系统将地理实践力培养从‘纸上谈兵’推向‘虚实共生’，为新课标落地提供了创新范式。”

　　【结语】

　　地理虚拟实验教学系统目前已经随着数字化地理教室的建设和普及，逐渐走进更多的中学，中教启星在此基础上，在2024年还全新升级研发了全沉浸式VR地理虚拟实验教学系统，营造更真实的地理实验体验。如果您对中教启星地理虚拟实验教学系统系列产品感兴趣，可以咨询中教启星客服(wx:zjqxkf)，咨询热线：400-086-2828。

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